影响机械加工表面质量的因素及改进措施

王诗琦 于小强

摘 要：机械加工的主要检测指标是对加工精度的要求，机械加工表面质量的高低直接决定了机械零件的使用方式和方法。 数控机床的应用大大提高了已加工零件的表面质量，同时也提高了已加工零件的性能。因此，有必要尽量减少各種因素对被加工零件表面质量的影响，使表面质量达到要求。分析了影响零件性能的因素，总结了相关情况，针对存在的问题，提出了有效的改进措施和对策。

关键词：机械制造;表面性能;解决措施

前言

为了有效地保证加工表面性能满足用户的使用要求，保证设备的平稳运行，必须加强对影响加工表面的因素的分析，并积极采取相应的解决方案 因此，有必要尽量减少各种因素对被加工零件表面质量的影响，使表面质量达到要求。

1.机械加工表面方式对于零件加工性能的相关影响

1.1表面加工程度对耐磨性的影响

将加工精度对机械零件表面的影响分为三个层次： （1）表面硬化工艺对零件耐磨性的影响。零件在加工过程中之所以要对表面进行有规律的硬化处理，是因为它能有效地提高零件表面的硬度，最终使其耐磨性得到提高。（2）零件的表面粗糙度有利于提高耐磨性。任何零件表面都有一定的粗糙度，因此，我们很容易知道，零件的两个表面在接触过程中，耐磨性较好的零件，对于不同零件之间的接触面积越小，耐磨性越好。

1.2零件表面的质量对其耐腐蚀性的影响

影响零件耐蚀性的因素很多，其中表面质量的影响最大。零件表面的粗糙度也会影响腐蚀性物质的堆积能力。例如，这些腐蚀性物质更容易积累在低洼地区的粗糙表面。长期积累和明显的腐蚀现象将降低零件的耐蚀性。此外，前面提到的压力也会对零件的耐腐蚀性产生负面影响。冲击过程主要是扩大原始腐蚀开裂面积，导致化学腐蚀速率急剧增加。

1.3表面质量对疲劳度的影响

（1）加工表层硬化时间对机械零件疲劳强度试验的影响。 零件的硬化可以抑制现有裂纹的扩展和新裂纹的形成。（2）表面压力的参与可以使零件具有相对稳定的疲劳强度，主要是由于原始拉应力会使工件表面裂纹逐渐增大，从而可以减少工件表面的疲劳，同时拉应力也可以有效地降低疲劳裂纹的速度，从而能够在一定程度上控制零件表面的疲劳强度。（3）零件表面加工平整度对其疲劳度试验的影响。 在一定的状态下，疲劳裂纹一般集中在表面粗糙度的最低点。

2.机械部件表面加工精度的影响因素分析

2.1切削力以及切削热对零件表面质量影响

由于切削零件会受到相关效应的影响，零件的表面形状会发生很大的变化，从而使零件出现冷却硬化现象，使零件的变形概率变小，即零件的抗变形能力增加，零件的整体力学性能发生变化。切削加工机械过程中产生的热量是不可避免的，如果过多的热量，并且超过其本身就可以压倒，所以零件表面的质量会受到很大的影响，从而使零件表面的硬度发生变化，同时也会产生拉伸应力，使零件表面的质量发生很大的变化。

2.2原始误差对零件表面质量影响的程度

原始误差对零件表面质量的影响还是非常大的，一般来说原始误差存在的原因有两个方面，首先是制造零件的机械设备本身存在误差，另一个方面的原因是机械设备之间的相对位置摆放过程中产生一定的误差，这样就导致了最终零件具有误差。，所以在今后的生产过程中，一定要注意这两个方面对零件带来的误差，通过机械设备质量的提高以及操作人员技术水平的提高来减小零件的原始误差，机械部件加工精度越高，整体质量越好，使用寿命越长。

2.3 零件表面质量与施压压力以及温度的影响

切削是零件加工中必不可少的一道工序，但是切削过程会使得零件出现塑性变形的现象，具体来说就是零件表面与内部脱离，这样的现象对导致零件表层的出现相对作用，同时还可能导致参与拉应力的产生，影响零件的整体质量。在机械加工时零件的表面层由于受切削热的影响，零件基体温度和表面层温度间的温度差变大，由于整体材料的热缩系数不同，就会热缩分离，产生变形、开裂的现象，进而严重影响零件的机械加工表面质量。

3.提升机械工件表面加工水准的解决措施

3.1优化的工艺流程，改善切削条件

选择合理的切削条件以及制定科学的工艺流程是保证零件加工表面质量的关键与基础。流程要满足定位基准、设计基准统一重合的原则，便于装夹定位，确保零件加工方法具有合理性的前提是制定科学准确的工艺流程，只有制定更加合理的工艺流程才能够提高零件的整体质量。所以科学的切削速度、切削刀具角度以及适当的进给量等切削加工条件，才能有效地确保零件的表面机加工质量。

3.2运用更加先进加工工艺来降低原始误差

在加工机械零件时可以对先进的加工技术进行积极的引进，利用误差预防技术以及补偿技术来使得零件加工品质得以有效的，提升加工精准性，降低加工误差引发的表面质量问题。利用更加先进的设备，与此同时，引进更加科学的工艺，只有做到这两点才能够提高零件的制造能力，还能够改善原有加工工艺带来的不足之处，通过均始化原始误差和原始误差转移方式来减少主要原始误差的影响，误差虽然是不可避免的，但是可以通过更换加工设备，使用先进的加工技术来不断改善传统加工误差的影响。

3.3降低机械零件的残余应力和表面层热变形对质量的影响

加工零部件时，要结合设备的性能要求，建立加工指标规划设计，在提升表面性能方面，可以纯化机械部件材料组成，减少热缩现象对于材料性能的影响，改善切削液的加入方式和使用流程，降低残余应力产生的裂痕。除此之外，在制造零件的过程中，还可以利用相关的制造工艺零件来使得自身表面质量得以有效的改善，增强工件表面材料性能的稳定性，进而减小在加工零件时产生的表面层热变形与残余应力。

4.结语

要想保证机械设备能进行正常运转，必须使机械零件具有良好的工作性能。所以，在加工机械的过程中对影响其表面质量的关键性因素要进行重点分析，并且要采取行之有效的措施，从而提高我国的机械加工表面的技术水平。

参考文献：

[1]肖英军.影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].科技创业家，2014（03）.

[2]影响机械加工表面质量的因素及改进措施[J].赵岩，丁延松.技术与市场. 2010（05）.